(57)【要約】【課題】扉の開放および閉鎖を電動に加えて手動で行えるようにし、停電時や半開き状態に対応して扉を閉鎖すること。【解決手段】扉と、扉に固設された引き込みピン２３と、引き込みピンと接離可能な扉開閉手段と、を備えた冷蔵庫であって、扉開閉手段は、引き込みピンと当接して扉を開放する方向に移動させる扉開放アーム１３と、引き込みピンと当接して扉を閉鎖する方向に移動させる扉閉鎖アーム１２と、を有し、閉鎖状態の扉は、スイッチ操作によるモータ１８の駆動力で扉開放アームＤ１３と引き込みピン２３によって開放する方向に移動され、開放状態の扉は、手動操作による所定位置までの扉の閉鎖方向への移動を検出した際にはモータの駆動力で扉閉鎖アーム１２と引き込みピン２３によって閉鎖位置に移動され、扉の閉鎖方向への手動移動に際して、扉閉鎖アーム１２は引き込みピン２３の移動経路から退避していること。【選択図】図７
2005326044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉開閉手段と、を備えた冷蔵庫の扉開閉装置であって、
前記扉開閉手段は、モータの正回転で前記引き込み部材を介して前記扉を開放する方向に移動させる扉開放部材と、モータの逆回転で前記引き込み部材を介して前記扉を閉鎖する方向に移動させる扉閉鎖部材と、を有する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記扉開閉手段は、前記モータと前記扉閉鎖部材との間の駆動力伝達経路中にトルクを制限するトルク制限手段を有する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記扉開閉手段は、前記扉閉鎖部材と前記扉開放部材とを連結して前記モータからの駆動力を前記扉開放部材に伝達する連結手段を有する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記連結手段は、前記扉閉鎖部材上に回動自在に支持され、一端に前記扉開放手段に設けられた凹部と係合または非係合する突起部を有し、
前記突起部の係合によって、前記扉の閉鎖位置で前記扉閉鎖部材と前記扉開放部材とを連結し、前記突起部の非係合によって、前記扉の開放位置で前記扉開放部材と前記扉閉鎖手段との連結を解除する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記扉開放部材は、前記突起部の非係合のとき、前記扉の引き込み部材の移動経路中から外れた位置に退避する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記扉開放部材は、前記連結手段による前記扉閉鎖部材との連結が解除されたとき、端部が弾性体であるストッパと当接する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項において、
前記モータの駆動力は、順にウォームギヤとウォームホイールを介して伝達されることを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれか１つの請求項において、
前記トルク制限手段は、互いに噛み合う複数の凹部と凸部の対と、前記凹部と凸部とを押圧する押圧手段と、を有する回転体からなり、
前記複数の凹部と凸部は、互いに回転中心からの距離が異なるように配置し、前記回転体の一周に一回のみ噛み合い、
前記噛み合った際に所定のトルクを伝達し、所定以上のトルクが加わった際に噛み合いが外れて、前記回転体が一周の間空転した後に前記凹部と凸部とが再び噛み合った状態に復帰する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項９】
開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉閉鎖手段と、を備えた冷蔵庫の扉閉鎖装置であって、
前記扉閉鎖手段は、駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を伝達する伝達手段と、前記伝達手段のトルクを制限するトルク制限手段と、前記トルク制限手段に連結された扉閉鎖部材と、を有し、
前記扉閉鎖部材は、前記扉の閉鎖方向への所定位置の検知による前記モータの駆動によって、前記引き込み部材を介して前記扉を閉鎖する方向に移動させる
ことを特徴とする冷蔵庫の扉閉鎖装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記伝達手段はウォームギヤとウォームホイールを備え、前記伝達手段に加えて、前記モータと前記トルク制限手段と前記扉閉鎖部材を冷蔵庫筐体の上部に設置する
ことを特徴とする冷蔵庫の扉閉鎖装置。
【請求項１１】
開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉開閉手段と、を備えた冷蔵庫であって、
前記扉開閉手段は、前記引き込み部材と当接して前記扉を開放する方向に移動させる扉開放アームと、前記引き込み部材と当接して前記扉を閉鎖する方向に移動させる扉閉鎖アームと、を有し、
閉鎖状態の扉は、スイッチ操作によるモータの駆動力で前記扉開放アームと前記引き込み部材によって開放する方向に移動され、
開放状態の扉は、手動操作による所定位置までの扉の閉鎖方向への移動を検出した際にはモータの駆動力で前記扉閉鎖アームと前記引き込み部材によって閉鎖位置に移動され、
前記扉の閉鎖方向への手動移動に際して、前記扉閉鎖アームは前記引き込み部材の移動経路から退避している
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項１２】
請求項１１において、前記モータと前記扉開閉手段との間にトルクを制限するトルク制限手段を介在させ、
手動による扉の開操作と閉操作を行う場合に、前記トルク制限手段によって前記引き込み部材が前記扉閉鎖アームと前記扉開放アームを強制的に移行させ、
前記モータによる自動開閉に加えて、手動操作による扉開閉を実行可能とする
ことを特徴とする冷蔵庫の扉開閉装置。
【請求項１３】
開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉閉鎖手段と、を備えた冷蔵庫であって、
前記扉閉鎖手段は、前記引き込み部材と当接して前記扉を閉鎖する方向に移動させる扉閉鎖アームを有し、
開放状態の扉は、手動操作による所定位置までの扉の閉鎖方向への移動を検出した際にはモータの駆動力で前記扉閉鎖アームと前記引き込み部材によって閉鎖位置に移動され、
前記扉の閉鎖方向への手動移動に際して、前記扉閉鎖アームは前記引き込み部材と衝突しない位置に保持されている
ことを特徴とする冷蔵庫の扉閉鎖装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫の扉開閉装置に係り、特に、扉の開放及び閉鎖を電動と手動とで行うことのできる扉開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫の大型化が進み、冷蔵室等を開閉するための扉等も大型化している。大型化した扉にあっては、その閉鎖状態をマグネットガスケットの吸着力により保持するのが普通である。扉の大型化に伴いマグネットガスケットの総延長が長くなり、扉を開放するに必要な操作力も増大している。このため、女性や子供あるいは高齢者にとって扉開放が負担になっている。
【０００３】
このため、扉の開放操作力を低減する従来技術として、特許文献１に開示されているように、電磁ソレノイドを利用して扉を開放する電動アシスト式の扉開放装置がある。これは、開扉用スイッチを押すことで、一定時間電磁ソレノイドに通電し、これで駆動されるプッシュロッドをマグネットガスケットの吸着力に抗する力で扉に押し当てて開放するものである。
【０００４】
また、従来技術としての特許文献２には、特許文献１における扉開放装置の電磁ソレノイドに代えてモータと減速ギヤを採用し、プッシュロッドに代えて減速ギヤ最終段に設けられたカムを採用し、このカムによって扉を押し開けることが開示されていて、特許文献１のような衝撃音は無く静音化が図られるが、開放動作はやや緩慢になる。
【０００５】
また、扉の閉め忘れや半ドア状態のとき、自動的に扉を閉鎖する従来技術として、特許文献３に開示の技術がある。特許文献３の技術は、近くに人がいることを検出する近接センサと扉が完全に閉になった状態を検出するドアセンサを持ち、扉が閉になっておらず且つ近くに人がいない場合、一定時間が経過すると自動で扉を閉めるものである。
【０００６】
また、扉の開放と閉鎖を自動的に行う従来技術として、特許文献４に開示の技術がある。この技術は、冷蔵庫等の開口部に垂直軸（ヒンジピン）の軸心周りに開閉自在に取り付けられた扉の開閉装置であって、開口部上方に下向きの出力軸心が扉のヒンジピンの軸心と一致するように取り付けられたブレーキ付モータと、前記出力軸の下端に取り付けられた扉開閉アームと、アームと扉動力伝達部材との間に介装したばね等の弾性体と、アームの先端部に取り付けた作動用部材により作動される物体及び人体等の抵抗検出器と、からなり、アームで駆動して扉の開閉を行うものである。その際、扉が所定の位置まで開いた時又は閉じた時にブレーキを利かせて扉を制御する。また、前記抵抗検出器で扉が人に当った際の開閉停止を行うことによって安全に扉の開閉が可能となる。
【０００７】
同様な従来技術として、特許文献５に開示の技術がある。この技術は、扉（開閉部材）を開方向又は閉方向へ移動させる駆動部と、扉の筐体に対する開度を少なくとも３段階に区分する検出器と、扉の開閉状態を判断する状態スイッチと、扉を開くことを指示する開スイッチと、を備え、状態スイッチが閉状態で開スイッチが押されたら扉を開放（開方向へ移動）し、状態スイッチが開状態で開度検出器が第２段階であるときに扉を閉じ（閉方向へ移動）させるものである。
【０００８】
さらに、冷蔵庫のドアが半開き状態にあるときに強制的にドアを電動で閉鎖する従来技術として、特許文献６に開示の技術がある。特許文献６によれば、ドアが貯蔵室の開口面に対して所定の位置まで接近したときにドアを電動で閉じるものであり、通常は使用者がドアを閉じ方向に押し出したときの慣性力で全閉手前の所定位置まで戻り、この所定位置まで戻ってから電動で閉じ動作を行うことが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−０５９６７５
【特許文献２】特開２００２−２５７４６６
【特許文献３】特開２０００−０１１２３８
【特許文献４】特開平６−１２９７５９号公報
【特許文献５】特開２００２−２６７３５２
【特許文献６】特開２００４−００３７７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の従来技術は、いずれも、スイッチでの開放を前提にしており、使用者の任意の手動開閉に対応していない。このため、停電時など手動開閉が必要なときに手動で開閉できない恐れがある。また、停電から復帰した場合の対応が考慮されていないため、使用者が気づかないまま扉が開放された状態あるいは半ドアの状態で冷蔵庫が動作し、中の貯蔵物を傷める恐れもある。最悪の場合には圧縮機等が加熱して損傷する恐れもある。
【００１０】
より具体的に云えば、特許文献１の技術では、ソレノイドの動作は勢いがあるため大きな打撃音が発生したり、扉の押し当て部や扉全体に大きな衝撃が加わるため寿命や信頼性で課題が生じる。
【００１１】
また、特許文献２に記載されたように、扉にロッドあるいはカム等を押し当てて扉を開放する装置は、ロッドあるいはカムが突出している状態、すなわち開放途中で使用者が扉を不用意に閉じると、扉の押し当て部がロッドあるいはカムに衝突して開放装置を破損する恐れがある。また、開扉用スイッチを押すことで開放することが前提になっており、使用者が任意に手動開閉することができない。また、開放動作途中で停電し、その後復帰した場合の対策がなされていないため、使用者が気づかないまま扉が開放された状態で冷蔵庫が動作し、冷蔵庫中の貯蔵物を傷める恐れもある。さらに、このような扉開放装置は、扉を閉め忘れたり、半ドア状態で扉の自動閉鎖動作は行なえないという不都合が生じる。
【００１２】
また、特許文献３の技術では、子供の無知や悪戯での扉閉め忘れあるいは貯蔵物の入れすぎや挟まりによっての半ドア状態の場合には、かなりの確率で付近に人が居る（その場での飲食や料理中もあるので）。この場合には扉は開いたままであるという課題が残る。
【００１３】
また、特許文献４の技術では、扉の開放および閉鎖はスイッチで行うことが前提であり、使用者が任意に手動開閉はできない。停電時など手動開閉が必要なときに開閉できない恐れがある。
【００１４】
また、特許文献５の技術では、駆動部に関して、電磁石の反発／吸引、ソレノイドの移動あるいはモータの回転力を利用したものであるとの記述しかなく、構成上での具体的開示がない。同様に扉の開く仕組みとしては、プランジャを動かして機械的に開かせるあるいは電磁石の反発力よって開かせる記述があるのみであり、扉を閉じる仕組みとしては磁石の吸引力を利用して、扉を閉めるようにしているとの記述があるのみで構成上の具体的開示がない。また、手動開閉に対応するための技術の開示もなく、停電時など手動開閉が必要なときに手動で開閉できない恐れがある。
【００１５】
また、特許文献６の技術では、ドア半開き状態のときに強制的にドアを閉とする構成が主として開示されていて、通常使用時におけるドア開状態にするための手動操作の配慮がなされていない。
【００１６】
本発明の目的は、扉の開放および閉鎖を電動で自動的に行えるようにし、さらに、使用者による任意に手動で開閉操作を行えるようにすることで、扉の開閉を容易且つ確実に実施できるとともに停電時や半開き状態に対応して扉を閉鎖することのできる扉開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。  
開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉開閉手段と、を備えた冷蔵庫の扉開閉装置であって、
前記扉開閉手段は、モータの正回転で前記引き込み部材を介して前記扉を開放する方向に移動させる扉開放部材と、モータの逆回転で前記引き込み部材を介して前記扉を閉鎖する方向に移動させる扉閉鎖部材と、を有する構成とする。
【００１８】
また、前記冷蔵庫の扉開閉装置において、前記扉開閉手段は、前記モータと前記扉閉鎖部材との間の駆動力伝達経路中にトルクを制限するトルク制限手段を有する構成とする。
【００１９】
また、開閉可能に支持された扉と、前記扉に設けられた引き込み部材と、前記引き込み部材と接離可能な扉閉鎖手段と、を備えた冷蔵庫の扉閉鎖装置であって、
前記扉閉鎖手段は、駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を伝達する伝達手段と、前記伝達手段のトルクを制限するトルク制限手段と、前記トルク制限手段に連結された扉閉鎖部材と、を有し、
前記扉閉鎖部材は、前記扉の閉鎖方向への所定位置の検知による前記モータの駆動によって、前記引き込み部材を介して前記扉を閉鎖する方向に移動させる構成とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、扉を自動的に開閉できるので、扉に食品や飲料が大量に保管されていて扉の質量が大なる場合でも、高齢者や子供であっても容易にかつ確実に開閉することができる。
【００２１】
また、扉の開閉に用いるモータの回転軸にウォームギヤを用いることで回転軸の方向を水平方向から垂直方向に変換する構成としたので、開閉機構を薄型にできるので、筐体上面に備えるのに好適である。
【００２２】
また、扉開閉のために、伝達するトルクを制限するトルク制限手段であるクラッチを設けたので、停電の際にも手動で開閉できる。
【００２３】
また、半ドアを検出すると自動的に扉を閉じるので、ユーザが半ドアに気づかずに長時間経過して、保管された食品が急激に劣化することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の冷蔵庫扉開閉装置に係る実施の形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係る、冷蔵室のドアを左右両開きにする扉（いわゆる観音開き扉）を備えた冷蔵庫の全体構成を示す図である。
【００２５】
図１に示す冷蔵庫において、１は冷蔵庫の本体筐体であり、冷蔵室の右側扉２Ｒおよび左側扉２Ｌは左右両開きのいわゆる観音開き方式の扉であり、カバーで覆われた回転支点３を中心として開閉する構成である。冷蔵室２の下側は、手前に引き出し式の野菜室４となっており、野菜の貯蔵に適した温度設定がなされている。野菜室の下部左側には製氷室５があり、図示しない製氷手段によって製氷が行われて製氷室内に蓄積される。製氷室内の氷が取り出されると図示しない氷量検出手段によって氷の量が減ったことが検知され、自動的に製氷が行われて製氷室内の氷が補充される構成である。製氷室の右側は、例えば機能選択室６となっており、ユーザの選択によってフリーザ、冷蔵室、または氷温に近いチルド室のいずれかの温度設定を選択できる構成である。
【００２６】
さらに、最下段には冷凍室７が配置されており、冷凍食品などを収容することができる。これらの各扉（ドアとも称する）は回転支点のまわりに回転して開放するか、または手前に略並行に引き出して開放することができる構成であり、ユーザが食品を取り出したり補充することができる。
【００２７】
冷蔵室２、野菜室４、製氷室５、機能選択室６、冷凍室７の各室の扉が筐体と接する周囲全体にわたり、各室内の冷気が外部に漏れることを防止するためのシール部材が張られている。このシール部材は扉側に固定されており、内部に面状のマグネットが内封されたマグネットシールを用いるのが一般的である。扉が閉鎖された際は、マグネットが筐体１を構成する鉄板に吸着されることで筐体１に対して全面が均一に接して、シール性を得ている。
【００２８】
右側扉開放スイッチ８Ｒと左側扉開放スイッチ８Ｌは、ユーザが扉（ドア）の開放を指示できるスイッチであり、電気的接点を備えたスイッチ、あるいは人体が接触したことを静電容量の変化によって検出する所謂タッチスイッチなどである。
【００２９】
冷蔵庫筐体１の上面には扉開閉手段１０Ｒ、１０Ｌが扉ごとに備えられており、ユーザから前記扉開放スイッチ８などの指示手段によって入力された扉２Ｌ，２Ｒの開放指示に従って扉２Ｌ，２Ｒを自動的に開放することができ、または扉２Ｌ，２Ｒが所定の角度まで閉じられたことを検出して扉２Ｌ，２Ｒを自動的に閉鎖することができる。９は扉の開き量を検出する距離センサ（検知手段）であり、例えば磁気の強弱を検出する磁気センサである。９ｍは扉２に備えられたマグネットであり、検知手段９によって扉の開閉状態を検出することができる。
【００３０】
次に、上述した扉開閉手段１０の実施例について、図２から図５を用いて以下説明する。図２と図３は、筐体１の上部に設けられた扉開閉手段１０を備えた扉開閉装置の構成を示す斜視図であり、図４と図５は扉開閉手段１０を備えた扉開閉装置の構成を示す平面図であり右側の扉２Ｒについてのみ説明する。
【００３１】
図２から図５において、扉２Ｒは筐体１の端部に備えられた回転支点３のまわりに回動自在に支持されており、開閉できる構成となっている。扉開閉手段１０は、開位置と閉位置との間を往復回動する、回転支点１１のまわりに回転自在に軸支された、ドア開放アーム１３とドア閉鎖アーム１２とを備えている。ドア開放アーム１３とドア閉鎖アーム１２は回転支点１１のまわりに時計まわりＣＷ、あるいは反時計回りＣＣＷに回転する構成である。
【００３２】
扉２Ｒに固定されたブラケット２２には引き込みピン２３が設けられている。ある一定の扉の開き角度θ以下においては前記引き込みピン２３は、前記ドア開放アーム１３またはドア閉鎖アーム１２のそれぞれ一面に備えられた螺旋面と接触して、前記ドア開放アーム１３またはドア閉鎖アーム１２の回動によって扉２Ｒを開閉する構成である。以下に扉開閉手段１０の構成について、詳細に説明する。
【００３３】
「全閉状態」
図２と図４は扉２Ｒが閉じた閉位置にある状態を示しており、ドア開放アーム１３とドア閉鎖アーム１２とは矢印ＣＣＷにて示した反時計まわりに回転して、引き込みピン２３はドア閉鎖アーム１２の螺旋面１４と当接して矢印Ｐ１方向の閉鎖力が加えられ、扉２Ｒは閉鎖された状態となっている。ここで、ドア開放アーム１３とドア閉鎖アーム１２に矢印ＣＷで示した時計まわりの回転を与えて引き込みピン２３を矢印Ｐ２方向に押し出して扉２Ｒを回転支点１１まわりに開く構成である。
【００３４】
「開状態」
図３と図５は扉２Ｒが開いた状態を示している。ドア閉鎖アーム１２は矢印ＣＷにて示した時計まわりに回転して開状態となっており、ドア開放アーム１３は矢印ＣＷにて示した時計まわりに回転して一旦破線で示したドア開放位置１３’に移動した後、矢印ＣＣＷにて示した反時計まわりに回転して（後述するがロックが解除されてＣＣＷに回転する）、図４に示したドア閉鎖状態と同じ位置に復帰している（詳細は後述する）。このとき、扉は角度θだけ開いている。引き込みピン２３はドア閉鎖アーム１２およびドア開放アーム１３のいずれからも離反しているので、扉２Ｒはユーザの手によって矢印ＣＷｄにて示す大きく開く方向に回転支点３を中心に自由に回転移動できる。なお、図４に示す全閉状態から図５に示す開状態にするには、基本的に電動により、また任意に手動によりドア開放アーム１２を回動させて強制的に扉２Ｒを図５の状態に持ち来すが、その後は慣性力により、または手動で扉を全開状態にして食品を取り出す。
【００３５】
また、図５に示した状態において、ドア閉鎖アーム１２を矢印ＣＣＷで示した反時計方向に回転させることにより、引き込みピン２３を矢印Ｐ１方向に引き込んで扉２Ｒを回転支点３のまわりに矢印ＣＷｄ方向に回転させて閉じる構成である。
【００３６】
またさらに、図５に示した状態においては、ドア開放アーム１３はドア閉鎖状態と同じ位置に復帰しているので（復帰の詳細は後述の図６と図７で説明する）、扉２Ｒをユーザが勢い良く手で閉じたとしても、引込ピン２３は閉鎖アームにも、開放アームにも衝突しないので、ドア開閉手段１０を破損することがない。
【００３７】
「ドア開閉手段の詳細構成」
次に、図６および図７を用いてドア開閉手段１０の構成について、より詳細に説明する。図６は図４と同じく扉を閉鎖した状態、図７は図５と同じくドアを開放した状態を示している。図６において、ギヤなどの回転支点はベース１００上に構成されている。ドア閉鎖アーム１２は矢印ＣＣＷ方向に付勢されており、ドア閉鎖アーム１２の一面に設けられた螺旋面１４が引込ピン２３を矢印ＣＣＷ方向に付勢して扉を閉鎖している状態である。
【００３８】
モータ１８の回転軸にはカップリング１９が設けられてウォームギヤ２０を回転軸と一体として回転できる。ウォームギヤ２０はウォームホイール２１と噛み合っており、ウォームホイール２１を減速して回転する。ウォームホイール２１にはピニオンギヤ２４が一体として回転するよう備えられ、回転支点まわりに回転自在に支持されている。ピニオンギヤ２４はクラッチ３０の外周に備えられたクラッチギヤ３１と噛み合っている。
【００３９】
クラッチ３０はトルク制限手段を備えており、その構成の詳細は後述する。クラッチギヤと同心に小歯車であるクラッチ出力ギヤ３２が備えられ、クラッチ出力ギヤ３２は回転支点１１のまわりに回転自在に軸支されている閉鎖アーム１２の外周に設けられた外周ギヤ３３と噛み合って回転可能な構成であり、クラッチ３０が回転すると閉鎖アーム１２が回動する構成である。閉鎖アーム１２の一部は螺旋面１４となっており、螺旋面１４は扉２Ｒを閉鎖する方向に付勢する向きで引き込みピン２３と当接している。
【００４０】
開放アーム１３は閉鎖アーム１２と同心に回転自在に軸支されており、その一部には、閉鎖アーム１２の螺旋面１４と相対する向きに螺旋面１５が設けられ、開放アーム１３を図示ＣＷで示した時計方向に回転されることで扉２Ｒを開放する向きに引込ピン２３を付勢して扉２Ｒを開くことができる。図６に示した扉閉鎖状態では、扉２Ｒには閉じる方向の力のみを加えることが望ましいので、開放アーム１３の螺旋面１５は引込ピン２３とは接しない位置にある。
【００４１】
閉鎖アーム１２の外周近傍にはフック回転支点３４が設けられ、前記フック回転支点３４のまわりには、一端に突起３５を備えたフック３６が設けられている。フック３６は、ねじりスプリンク３７によって押圧され、矢印ＨＬ方向の回転トルクが付加されている。フック３６一端の突起３５は開放アーム１３に設けられた凹部３８と勘合しており、閉鎖アーム１２を回転支点１１まわりに図示ＣＷ方向の時計まわり方向に回転した際には、フック３６の回転支点３４は閉鎖アーム１２に備えられており、フック３６一端の突起３５は開放アーム１３に備えられた凹部３８と勘合しているので、開放アーム１３は閉鎖アーム１２と一体となって矢印ＣＷ方向に回転する。開放アーム１３の一部に備えられた螺旋面１５は引込ピン２３に当接するよう配置されているので、開放アーム１３が矢印ＣＷ方向に回転することで、引込ピン２３は矢印Ｐ１方向に移動して、引込ピン２３を備えた図示しない扉２Ｒを開くことができる。
【００４２】
フック回転支点３４には第一のリンク４０の一端が回転自在に支持されており、その他端は第二のリンク４１の一端と回転自在に支持されている。４２は例えばポテンショメータであって、回転変位に応じて抵抗値が変化する素子である。第二のリンク４１の他端はポテンショメータ４２の回転軸に回転自在に軸支されており、第二のリンク４１の回転変位をポテンショメータ４２の回転変位、すなわち抵抗値の変化として検出できる構成となっている。
【００４３】
閉鎖アーム１２と開放アーム１３とをさらに矢印ＣＷ方向に回転させ、図６の閉鎖状態と比べて閉鎖アーム１２と開放アーム１３とが矢印ＣＷ方向に略９０°回転すると、図７において示した開状態に至る。開放アーム１３は図示破線により示した１３’の位置にあり、引込ピン２３は開放アーム１３によって矢印Ｐ１方向に移動して、扉２Ｒは開く。
【００４４】
フック回転支点３４は閉鎖アーム１２と一体となって回転するが、開状態の近傍に至るとフック３６の一端はベース１００に固定して設けられたカムピン４３に当接して、フック３６は矢印ＨＲ方向に回動し、フック３６一端の突起３５は開放アーム１３に設けられた凹部３８から外れる。ねじりスプリング３７は閉鎖アーム１２と開放アーム１３の回転とともに破線にて示した３７’の状態にいたっているので、フック３６の突起３５が凹部３８から外れると開放アーム１３は、ねじりスプリング３７から受けるモーメントによって矢印ＣＣＷ方向に回転し、開放アーム先端がストッパ３９に当接して停止する。前記ストッパは、開放アーム１３との衝突音の発生を低減するために、ゴム材とすることが好適であり、さらにスポンジ状の発泡ゴム材であればさらに望ましい。
【００４５】
開放アーム１３の位置は、図６にて示したドア閉鎖状態と同じ位置である。このとき、閉鎖アーム１２の先端は扉２Ｒを開閉する際の引込ピン２３の通過する軌跡から離れた位置まで回動するように構成すれば、引込ピン２３が開放アーム１３とも閉鎖アーム１２とも接触することがないため、扉２Ｒをユーザが手動で自在に全開から全閉状態にいたるまで開閉できるので好適である。
【００４６】
「トルク制限機構」
次に、本実施例に関する扉開閉におけるトルク制限手段の構成について、図８を用いて説明する。図８は、トルク制限機能を備えたクラッチ機構３０の構成を示す断面図である。
【００４７】
ベース１００上に固定軸５０が固定して植立されており、クラッチ出力ギヤ３２を備えたクラッチ軸５１が前記固定軸５０の周りに回転自在に支持されており、クラッチ出力ギヤ３２は閉鎖アーム１２の一部に形成されたギヤ部３３と噛み合っている。クラッチ軸５１には第一のクラッチ板５２が固定されている。第二のクラッチ板５３はクラッチ軸５１に対して回転方向には規制され、軸方向には移動自在に支持されている。クラッチギヤ３１はクラッチ軸５１に対して回転自在に支持されており、第一のクラッチ板５２と第二のクラッチ板５３との間に挟まれており、加圧スプリンク５４をねじ５５などで締め付けることによって、第二のクラッチ板５３をクラッチギヤ３１に対して所定の押圧で押し付ける構成である。クラッチギヤ３１はピニオンギヤ２４と噛み合っている。
【００４８】
ここで、例えば第一のクラッチ板５２と第二のクラッチ板５３はばね用ステンレスなどの金属板とし、クラッチギヤ３１をポリアセタールなどの潤滑性の良好な樹脂製とすれば、クラッチギヤ３１からクラッチ板には加圧スプリング５４による押圧に比例した所定のトルクＴのみが伝達され、それ以上のトルクがクラッチギヤ３１に加えられた場合には、クラッチ板５２、５３とクラッチギヤ３１との間ですべりを生じるので、閉鎖アーム１２には所定以上のトルクは伝達されない構成である。
【００４９】
上述した構成によれば、モータ１８に通電されない状態、すなわちピニオンギヤ２４が固定された状態で閉鎖アーム１２を回動した場合、クラッチギヤ３１は固定されるが、上記にて説明したクラッチ板５２とクラッチギヤ３１との間の摩擦により生じる所定のトルクＴ以上のトルクが閉鎖アーム１２からクラッチ出力ギヤ３２に伝達された場合には、クラッチ板５２，５３がクラッチ軸５１とともに回転してすべるので、閉鎖アーム１２は回動することができる。
【００５０】
図９に本発明の扉開閉手段の駆動制御部における構成を示す。図９において、１８はＤＣモータ（以下、モータと称する）、１０１はモータ駆動及び回転方向を反転させる極性反転回路、８は扉開放スイッチ、４２はポテンショメータ、９は距離センサ、１０２はマイクロコンピュータである。モータは電圧が印加されると出力軸に嵌合されたウオームギヤ２０をＣＷあるいはＣＣＷ方向に回転させる。
【００５１】
距離センサ９は、例えば発光素子と受光素子とからなる光センサであってもよく、この場合には扉２Ｒに被検出体９ｍとして反射体を備えることが好適である。別の一例として距離センサ９は磁気の強弱を検知する磁気検出素子であってもよく、この場合には扉２Ｒに被検出体９ｍとして永久磁石を備えることが好適である。
【００５２】
「ドア開閉の動作態様」
次に、本発明に関するドア開閉の際の動作について詳細に説明する。まず、図１０から図１４によってドア開放動作について説明する。図１０は図６と同じくドア閉鎖状態を示している。ドア２Ｒに設けられている引込ピン２３は閉鎖アーム１２の螺旋面１４と当接しているので、モータ１８を矢印Ｔｕ方向に回転させるとアイドラギヤ２１、クラッチ３０はそれぞれ矢印ＣＣＷ、ＣＷ方向に回転し、クラッチ３０は図８によって説明したような構成なので、所定のトルクＴを伝達して閉鎖アーム１２に矢印ＣＣＷ方向のトルクを加える。引込ピン２３には矢印Ｐ１方向の力が加わるので、ドア２Ｒを閉鎖してさらに本体１に対して押し付けることができるので、冷蔵庫の扉に適用すれば、気密性が高まるので好適である。またさらに、本構成によればモータ１８への通電を停止してもなお、モータ軸にはウォームギヤ２０を用いた減速であり、ウォームホイール２１からウォームギヤ２０は駆動されないので上記のＰ１方向の力は緩むことはない。
【００５３】
図１１は、モータ１８を矢印Ｔｄ方向に回転させてアイドラギヤ２１、クラッチ３０、閉鎖アーム１２をそれぞれ矢印ＣＷ方向に回転させて扉２Ｒを開き始めた状態を示す。前述したようにフック３６は閉鎖アーム１２とともに回動するので、フック３６先端の突起３５が開放アーム１３の凹部３８に掛かり、開放アーム１３は閉鎖アーム１２とともに矢印ＣＷ方向に回動して開放アーム１３の一面に設けられた螺旋面１５が引込ピン２３に当接して引込ピン２３を矢印Ｐ２方向に押し開き、扉２Ｒを開き始める。
【００５４】
図１２は、ドア開放動作をさらに継続した状態を示しており、閉鎖アーム１２と開放アーム１３とは矢印ＣＷ方向にさらに回転し、引込ピン２３は開放アーム１３の一面に設けられた螺旋面１５によってさらに矢印Ｐ２方向に押し出されて開放動作が進行する。
【００５５】
図１３はさらにドア２Ｒが開放された状態を示している。図１３においては、閉鎖アーム１２に備えられたフック３６の一端Ｅ部が閉鎖アーム１２の回動とともにカムピン４３に当接し、フック３６はカムピン４３によって支点３４まわりに矢印ＨＬ方向に回動して図示破線３６’で示した位置となる。するとフック３６一端の突起３５と開放アーム１３の凹部３８との勘合が外れ、さらにねじりスプリング３７によって開放アーム１３には反時計まわりの力が付与されているので、開放アーム１３は矢印ＣＷ方向の回動から反対向きの矢印ＣＣＷ方向への戻り回動を開始する。
【００５６】
図１４は、開放アーム１３が矢印ＣＣＷ方向への戻り回動を完了し、開放アーム１３の一部、本実施例では先端部１３Ｔが緩衝部材３９に当接して停止した状態を示している。このときの開放アーム１３の位置は、図１０にて示した扉２Ｒを閉鎖した状態と同一である。このとき、扉２Ｒは矢印ＣＣＷｄ方向に図１３にいたるまでの動作による初速があるため、扉２Ｒの慣性力によってさらに開放方向に動作して、破線で図示した扉２Ｒ’の位置まで回動できる。
【００５７】
閉鎖アーム１２は矢印ＣＷ方向にさらに回動し、開き角度の上限をポテンショメータ４２によって検出したら停止する。ドア２Ｒが開いている間、扉開閉手段１０は図１４に示した状態を維持する。
【００５８】
図１４の状態では、ユーザが扉２Ｒをさらに大きく開放したとしても、引き込みピン２３は開放アーム１３にも閉鎖アーム１２にも接することはないので、ユーザは自在に扉２Ｒを開閉できる。またさらに、ユーザが急激に扉２Ｒを閉めたとしても、引き込みピン２３は開放アーム１３にも閉鎖アーム１２にも接する事はないので、扉２Ｒを閉鎖する際の衝撃力によって開閉機構１０が破損することを確実に防止できるので好適である。以上、扉２Ｒを開放する際の動作の説明を終了する。
【００５９】
次に、扉２Ｒを閉鎖する場合の動作について、図１４から図１６を用いて説明する。先に説明したように、扉２Ｒが開いた状態にある際には、開放アーム１３および閉鎖アーム１２は図１４に示した位置にある。ここで、扉２Ｒがユーザによって徐々に閉鎖され、引き込みピン２３が閉鎖アーム１２の一面に形成された螺旋面１４の最外周部分が回転支点１１のまわりになす円弧Ｒよりも回転支点１１の近傍側に位置したことを図示しないドア位置検知手段である距離センサ９によって検出すると、モータ１８をドアを閉じる方向に回転させる。
【００６０】
図１５は閉鎖アーム１２が矢印ＣＣＷ方向に回動して引き込みピン２３を螺旋面１４の内側に接している状態を示しており、引き込みピン２３は螺旋面１４に沿って矢印Ｐ１方向に移動して扉２Ｒは閉鎖される方向に移動する。さらに、閉鎖アーム１２と扉２Ｒとがそれぞれ矢印ＣＣＷおよび矢印ＣＷｄ方向に移動した状態を図１６に示すが、閉鎖アーム１２に設けられたフック３６先端の突起３５が開放アーム１３の凹部３８と勘合し、さらに閉鎖フック１２が矢印ＨＬ方向に回動して図１０に示したと同じ位置となって扉２Ｒは閉鎖される。
【００６１】
ところで、扉２Ｒが閉鎖されたときに、扉と本体１とが反発して扉が跳ね返り、わずかに開いた状態となることがある。開くまでには至らないとしても、所定の押圧よりも押圧が低下した状態となることがある。その対策として、距離センサ９によって扉２Ｒが所定の位置にまで閉鎖されたことを検知してモータ１８への通電を停止した後、たとえば一秒程度の間をおいて再度モータ１８に扉２Ｒを閉鎖する方向に通電して扉をさらに確実に閉じる増し締め動作を行うことで、扉２Ｒが冷蔵庫本体１に対する押圧を確実に生じるので、マグネットパッキンによる断熱効果を確実に得ることができるので好適である。
【００６２】
以上説明した図１０から図１６に示した動作によって、モータの回転方向を切り替えることで、扉２Ｒを自動的に開閉できる。
【００６３】
「手動開放」
次に、手動で扉２Ｒを開放する動作について、図１７と図１８を用いて説明する。すなわち、停電の際に扉２Ｒを開放する場合、あるいは扉開閉手段１０の扉開放動作速度以上に高速でユーザが手で扉を開放しようとした場合である。扉２Ｒが閉鎖された場合には、これまで説明してきたように図１０の状態にあって、クラッチ３０から生じる摩擦力によって、冷蔵庫本体１に対して必要な押圧で押し付けられている。
【００６４】
停電によってモータ１８が駆動しない状態でユーザが扉２Ｒに矢印Ｐ２方向の力を加えて開放しようとすると、引き込みピン２３が閉鎖アーム１２に設けられた螺旋面１４に接しながら閉鎖アーム１２を矢印ＣＷ方向に回転させる。閉鎖アーム１２に備えられたフック３６は、その突起３５が開放アーム１３の凹部３８と勘合しているので閉鎖アーム１２とともに矢印ＣＷ方向に回動する。ここで、閉鎖アーム１２外周のギヤ部３３と噛み合ったクラッチ出力ギヤ３２は矢印ＣＣＷ方向に回転するが、モータ１８は停止しているのでウォームギヤ２０、ウォームホイール２１、クラッチギヤ３１は停止したままである。
【００６５】
ところで、図８で説明したように、クラッチギヤ３１とクラッチ出力ギヤ３２との間にはトルク制限手段が設けられているので、クラッチギヤ３１とクラッチ板５２，５３との間ですべりを生じる。そこで、引き込みピン２３から閉鎖アーム１２に対して、上記トルク制限手段においてすべりを生じる以上の力を加えれば、扉２Ｒを開放することができる。
【００６６】
さらに、扉２Ｒを開放すれば図１８に示した状態となり、引き込みピン２３は閉鎖アーム１２の先端１２Ｔに接する位置まで閉鎖アーム１２は開く。このときまでに、図１３で説明したと同様に、閉鎖アーム１２に設けられたフック３６の一端Ｅ部はカムピン４３に当接してフック３６は回動し、フック３６先端の突起３５は開放アーム１３の一部に設けられた凹部３８から外れ、開放アーム１３は、ねじりスプリング３７により生じるモーメント力によってＣＣＷ方向に回転して緩衝材３９に当接するまで回転して停止する。
【００６７】
停電の場合にはモータ１８が回転しないので閉鎖アーム１２はこの状態を維持する。ユーザは扉２Ｒをさらに開放することができるので、停電の際でも扉２Ｒを開いて内部に保管した食品などを取り出すことができる。また、一旦開いた扉２Ｒを閉じる際には引き込みピン２３は閉鎖アーム先端１２Ｔと接触するものの、扉２Ｒを本体１に接するまで閉鎖することができる。
【００６８】
上述した動作は、扉開閉手段１０がモータによる扉を開く速度よりも高速でユーザが扉２Ｒを開放しようとした場合にも同様な動作となることは明らかである。相違点は、図１８に示した、引き込みピン２３が閉鎖アーム１２先端部１２Ｔに接する位置まで閉鎖アーム１２が回動した後、モータ１８は継続して回転して図１８の破線により示した、閉鎖アーム１２’の回動限界角度まで回転することである。このように閉鎖アーム１２を回動限界角度（上死点）まで回転させることで、ユーザが扉２Ｒを閉鎖させる際に引き込みピン２３が閉鎖アーム先端１２Ｔと接触することを回避できるので好適である。
【００６９】
「半ドア後の動作」
次に、扉２Ｒが半ドアの状態になった場合の動作について説明する。半ドアは、ユーザが一旦ドアを開こうとして開放を中止した場合、あるいは勢い良くドアを閉めたために筐体と扉が反発して多少開いた場合、などがある。この場合には図１７に示した状態となるので、距離センサ９または閉鎖アーム１２の位置を検出するポテンショメータ４２のいずれかによって扉２Ｒが開いた状態にあることが検出されるので、モータ１８を回転させて閉鎖アーム１２を図１０の状態（全閉状態）にいたるまで矢印ＣＣＷ方向に回動すれば、ドアを確実に閉鎖できるので、半ドア状態にユーザが気づかずに冷気が漏れて保管した食品が傷む、といった状況を確実に防止できるので好適である。
【００７０】
以上の説明で、扉開閉のトルク制限機能を果たすため、トルク制限手段であるクラッチ３０として、クラッチギヤ３１とクラッチ板５２，５３とを所定の押圧で互いに押圧した際の摩擦力を用いる構成について説明したが、クラッチ３０の別の実施例について図１９から図２３を用いて以下説明する。
【００７１】
図１９はクラッチ手段の別の実施例の断面図であり、図８との相違は、第二のクラッチ板がなく、クラッチギヤ３１と第一のクラッチ板５６の接する面に、クラッチギヤ３１には複数の突起５８が設けられ、第一のクラッチ板５６には前記複数の突起５８と噛み合いまたは離反することができる複数の凹部５７が備えられており、クラッチギヤ３１は前記複数の突起５８の突高さ以上に回転軸方向に第一のクラッチ板５６から離反できる構成となっている。前記突起５８が凹部５７と噛み合いまたは離反する方向を斜面により形成すれば、図２０に示すように前記突起５８がクラッチ板５６の凹部５７と勘合した状態では、クラッチギヤ３１と第一のクラッチ板５６とは噛み合ってＣＢ方向に力を伝えてトルクを伝達できる。
【００７２】
突起５８と凹部５７の噛み合い部分は角度φを設けた斜面５９なので、所定以上の力が矢印ＣＢ方向に加えられると、図２１に示すようにクラッチギヤ３１を突起５８の突起量ＣＡだけ押し上げて、突起５８は凹部５７から外れるので、クラッチギヤ３１の突起５８先端がクラッチ板５６の表面と接して滑る形態となり、クラッチギヤ３１とクラッチ板５６とは小さな負荷トルクで互いに回転する構成である。
【００７３】
上述したような凹凸によるかみ合い部分の対をクラッチギヤ３１およびクラッチ板５６に設けることによって、クラッチギヤ３１とクラッチ板５６とが互いに所定の角度になった時にだけ噛み合い、所定の力(トルク)を閉鎖アーム１２に伝達して扉２Ｒの開閉動作を行うことができる。
【００７４】
所定以上の力(トルク)が加えられると噛み合いが外れて小さい負荷で滑りながら回動し、再び所定の位置に至ったときに再度噛み合う構成である。上記にて説明した凹凸による噛み合いによる伝達トルクの大きさは、凹凸部分の噛み合い深さが大きいほど、斜面の角度が大なるほど、また一周回転する間の噛み合いの数が多いほど伝達されるトルクは大きくなる。
【００７５】
ここで、閉鎖アーム１２とクラッチギヤ３１／クラッチ板５６との減速比とクラッチ部の噛み合い動作の関係について説明する。図１０から図１４に示したように、閉鎖アーム１２の回転角度範囲は略９０°である。閉鎖アーム１２の外周に設けられた外周ギヤ３３とクラッチ３０に設けられたクラッチ出力ギヤ２４の歯数の比（減速比）をＮ：１とする。本実施例では、Ｎ＝４である。
【００７６】
クラッチギヤ３１／クラッチ板５６の凹凸の噛み合いが全周で一箇所だけの場合には、噛み合いが外れた時には、ただ一箇所の突起によってクラッチギヤ３１図２１に示したようにクラッチ板５６から離反するので、クラッチギヤ３１の安定が良くなく、したがって凹凸の噛み合いは一周に２箇所以上、複数設けることが望ましい。一方、一周回転する間に凹凸の噛み合いが複数箇所ある場合には、次のような不具合が生じる。例えば噛み合いが３箇所ある場合には、一周を均等に分配したとして１２０°回転する度にクラッチギヤ３１とクラッチ板５６とが噛み合うことになる。
【００７７】
ここで、上述した構成において、図１０、図１７、図１８で示した、停電時に手動で扉２Ｒを開放する動作を行った場合について説明する。図１０に示した扉２Ｒ閉鎖状態から図１８に示した手動による扉２Ｒ開放状態まで、閉鎖アーム１２の回転角度範囲は略９０°であり、かつクラッチ３０と閉鎖アーム１２との減速比は４：１なので、手動で扉２Ｒを開放するまでに、クラッチ３０は９０°×４＝３６０°回転する。噛み合いが３箇所あるとすれば、上記開放動作の間に３回の噛み合い動作を行うことになる。すると、扉２Ｒを閉鎖状態から開放状態まで手動で開放する間に、噛み合い動作の度に噛み合い音がするとともに、扉２Ｒを開く力が不連続に大きくなるので、ユーザが扉を開ける際の動作としては不自然である。このような不自然な動作を回避するためには、閉鎖アーム１２が閉鎖状態から開放状態まで回動する間にはクラッチ３０と閉鎖アーム１２との凹凸の噛み合いを生じないことが望ましい。
【００７８】
上述したクラッチ手段における噛み合い動作を実現する構成例について、図２２および図２３を用いて説明する。図２２および図２３は、クラッチギヤ３１とクラッチ板５６とを分離して示した分解斜視図である。図において、クラッチ３０外周にはギヤ３１が設けられ、かつクラッチ板５６と接する面には本実施例では第一の突起５８ａ、第二の突起５８ｂ、第三の突起５８ｃの３箇所の突起５８が設けられている。それぞれの突起５８の内側端および外側端のクラッチギヤ３１の回転中心からの半径方向の距離をＲ１’からＲ６’とする。クラッチ板５６にはクラッチギヤ３１の突起に対応した凹部が第一の凹部５７ａ、第二の凹部５８ｂ、第三の凹部５７ｃの３箇所設けられている。それぞれの凹部５７の内側端および外側端のクラッチ板５６の回転中心からの半径方向の距離をＲ１からＲ６とする。
【００７９】
ここで、第一の突起５８ａと第一の凹部５７ａはＲ２＞Ｒ２’、Ｒ１’＞Ｒ１なる寸法関係とすれば突起は凹部と勘合して噛み合う。同様に第二の突起５８ｂは第二の凹部５７ｂと、第三の突起５８ｃは第三の凹部５７ｃと噛み合う寸法関係とする。ここでさらに、Ｒ１からＲ６までを全て異なる寸法とし、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６とすれば、第一の突起５８ａは第一の凹部５７ａのみと、第二の突起５８ｂは第二の凹部５７ｂのみと、第三の突起５８ｃは第三の凹部５７ｃのみと勘合することができる。このような構成とすれば、互いに噛み合う突起と凹部との対が複数存在する場合であっても、クラッチ板５６とクラッチギヤ３１とは全ての突起と凹部とが噛み合うのは一回転に一箇所のみとなる。したがって、全ての突起５８と凹部５７とが噛み合った状態ではクラッチギヤ３１とクラッチ板５６とは一体として回転し、クラッチギヤ３１とクラッチ板５６との間に所定以上のトルクが加わった場合には、凹部の斜面５９によってクラッチギヤは押し上げられて、突起と凹部との噛み合いが外れて空転する。
【００８０】
本実施例においては、閉鎖アーム１２の開閉回動角度は９０°以下、閉鎖アーム１２のギヤ部３３とクラッチ出力ギヤ３２との間の減速比を４：１とすれば、扉２Ｒをユーザが手で開放して閉鎖アーム１２を図１０、図１７、図１８の順に回動させたとすれば、扉２Ｒを開くためにユーザが把手を手前に引くと、開き動作の当初は突起５８が凹部５７と勘合しているが、ある程度以上の力を加えると突起５８は凹部５７から外れて図２１に示した状態となるので、扉２Ｒを開く力は急激に軽くなり、閉鎖アームの回転角度は９０°以下で、かつ噛み合ったギヤの減速比は１：４なので、クラッチ板の回転角度は３６０°以下となり、突起５８と凹部５７とは扉２Ｒの開き動作中は勘合しないので、扉２Ｒを開く力は軽いまま保持される。
【００８１】
扉２Ｒを閉じる場合には、モータ１８を扉の閉鎖する方向に回転させれば、クラッチギヤ３１とクラッチ板５６の突起５８と凹部５７とはクラッチギヤ３１が一回転以内に必ず噛み合う構成なので、突起５８と凹部５７が噛み合った後にモータ１８の回転を継続させれば閉鎖アーム１２は扉２Ｒを閉鎖する方向に回転できるので、図１４から図１６にて示した状態を経由して図１０に示す形態となって、扉２Ｒを閉鎖することができる。
【００８２】
なお、本実施例ではクラッチギヤ３１に突起、クラッチ板５６に凹部を設けたものとして説明したが、逆にクラッチギヤ３１に凹部、クラッチ板５６に突起を備えた形態であっても同様な機能、動作が可能なことは明らかである。本実施例においては、噛み合い部が三箇所ある場合について説明したが、三箇所に限定されるものではなく、二箇所以上の複数箇所の場合には、いずれも同様に構成できるものである。
【００８３】
図２４は、図８により説明した摩擦機構によるクラッチを備えた場合、図２５は、図１９から図２１により説明した突起噛み合い機構によるクラッチを備えた場合における、扉２Ｒの手動開放時の扉開き角度と、その時にユーザの手に加わる開き力の傾向について比較したグラフである。横軸は扉２Ｒの開閉状態、縦軸はユーザの手に加わる開き力である。
【００８４】
図２４においては、扉２Ｒを開放し始めた当初は、マグネットシールを引き剥がす力Ｔｍとクラッチ３０により生じる摩擦負荷トルクＴｃが生じ、図１８に示した、引込ピン２３が閉鎖アーム先端部１２Ｔから離脱する位置に回転するまでθｈの範囲はほぼ一定の摩擦負荷が継続する。その後は、扉２Ｒを自在に回動できるので、軽いドア開放トルクＴｄのみが加わる。その結果、図２４に示すような扉開放力がユーザの手に加わる。
【００８５】
図２５においては、扉２Ｒを開放し始めた当初、マグネットシールを引き剥がす力Ｔｍとクラッチ３０により生じる伝達トルＴｃクが加わるが、扉２Ｒが開き始めると同時にクラッチギヤ３１とクラッチ板５６との間の突起５８と凹部５７の勘合が外れるので、θｈの範囲でユーザの手に加わる力はクラッチ３０が図２１の状態となってすべりながら空転する際の負荷トルクＴｋだけとなって、扉２Ｒは軽く開放できる、という効果がある。
【００８６】
本実施例における扉開閉手段は、モータ回転軸にウォームギヤを用いたので薄型に適する、という効果がある。モータ１８とカップリング１９とウォームギヤ２０とは同一線上に配置されるので、それらの合計長さはモータの直径と比して長くなる。一方、ウォームホイール２１、クラッチ３０、閉鎖アーム１２はそれぞれ減速しながら噛み合わされる歯車であり、直径が厚さに比して大となるが、ウォームギヤ２０とウォームホイール２１とは軸が直交するので、モータ１８の軸を冷蔵庫１の上面に対して平行に設置し、ウォームホイール２１、クラッチギヤ３１、閉鎖アーム１２の軸を冷蔵庫本体１の上面に対して鉛直に配置することで、扉開閉手段１０の厚さ方向の寸法を薄くすることができるので好適である。
【００８７】
また、本実施例においては、開放アーム１３と閉鎖アーム１２とを同一の回転支点１１のまわりに回動する構成について説明したが、上記構成に限定されるものではなく、開放アーム１３と閉鎖アーム１２とが異なる回転支点のまわりに回動する構成であっても良い。このような構成の実施例について図２６から図３１を用いて説明する。
【００８８】
図２６から図２８は開放アーム１３の回転支点１３０と閉鎖アーム１２の回転支点１２０が異なっており、かつ扉開放時ないし扉閉鎖時には閉鎖アーム１２と開放アーム１３とが違いに同一の方向に回動する構成について示している。その他の構成については図１０と同一の符番を付している。図２６は閉鎖アーム１２を矢印ＣＣＷ方向に回動して閉鎖アーム１２の螺旋面３１が引き込みピン２３を引き込んで扉２Ｒを閉鎖した状態を示している。図２７は閉鎖アーム１２と開放アーム１３が共に矢印ＣＷ方向に回転して開放アーム１３の螺旋面１５が引き込みピン２３を押し出して扉２Ｒを矢印ＣＣＷ方向に回転して扉２Ｒを開放する。扉２Ｒが開放したら、開放アーム１３は破線１３’で示した、図２６と同じく扉２Ｒを閉鎖した位置に回動して復帰する。図２８は図１４に示したと同様に、ユーザが扉２Ｒを矢印ＣＷ方向に回動して閉鎖しようとした際に、閉鎖アーム１２を矢印ＣＣＷ方向に回動して閉鎖アーム１２の螺旋面３１が引込ピンを引き込んで扉２Ｒを自動的に閉鎖する。
【００８９】
図２９から図３１はさらに別の実施例を示したものであり、本実施例においては開放アームの支点１３０と閉鎖アームの回転支点１２０が異なっており、かつ扉開放時ないし扉閉鎖時には閉鎖アーム１２と開放アーム１３とが違いに反対方向に回動する構成について示している。本実施例においては、開放アームの回動方向が異なる他は、図２６から図２８に示した構成および動作と同一である。
【００９０】
上記の実施例は閉鎖アーム１２と開放アーム１３とを別体とした場合について説明したが、これらを一体とした構成について、図３２から図３５を用いて説明する。図３２から図３５においては、閉鎖アーム１２と開放アーム１３とは一体として回転支点１１のまわりに回動自在に支持されており、図３２のように扉２Ｒが閉鎖された場合には閉鎖アーム１２の一面にある螺旋面３１は引込ピン２３と当接して矢印ＣＣＷ方向に回動した状態である。図中、破線で示した符号（付番）に’を付与した状態は、図１４の実線で示したと同様に、閉鎖アーム１２により引込ピン２３の引込みを開始できる状態を示している。
【００９１】
図３３において、閉鎖アーム１２と開放アーム１３とが破線で示した扉閉鎖状態から矢印ＣＷ方向に角度θだけ回転して、開放アーム１３の螺旋面２４が引込ピン２３と当接した状態を示し、扉２Ｒを開放動作を開始する状態を示している。本実施例においては、図３３に示したように、ユーザが扉開放スイッチを押すなどして扉２Ｒの開放指示を行ってから、開放アーム１３が角度θ回動するまでは扉の開放が開始されないので、ユーザからみると扉２Ｒの動作開始までに待ち時間がある。
【００９２】
図３３に示した状態以降にまで開放アーム１３が矢印ＣＷ方向にさらに回動すると、図３４に示した状態に至り、扉２Ｒは矢印ＣＣＷ方向に開く。扉が開いた後、開放アーム１３は矢印ＣＣＷ方向に回動して、図３２の破線で示した位置にまで回転して停止する。この状態であれば、ユーザが扉を閉めようとした場合には閉鎖アーム１２により引込ピン２３を引き込んで閉鎖動作を行うことができ、あるいはまたユーザが急激に扉２Ｒを閉鎖した場合にも、引込ピン２３が開放アーム１３または閉鎖アーム１２に衝突していずれかが破損するといった事態を防止できる。
【００９３】
本実施例においては、冷蔵庫正面から見て右側の扉２Ｒについて詳細に説明したが、正面から見て左側の扉２Ｌについても扉開閉装置１０を左右対称の形状にすれば、構成・動作とも本実施例と同様に実現可能であることは明らかである。またさらに、本実施例においては両開きないし観音開き式の扉を備えた冷蔵庫に関して説明したが、冷蔵室扉が一枚扉となっており、右側ないし左側いずれか一方に開放する一枚扉形の冷蔵庫に関しても、構成・動作とも本実施例と同様に実現可能であることは明らかである。
【００９４】
本実施例においては、ドア開放アーム１３とドア閉鎖アーム１２の双方を備え、扉の開放と閉鎖の両方の動作を行う実施例について説明したが、この構成に限定されるものではなく、図３８に示すように、ドア閉鎖アーム１２のみを備えて閉鎖動作（扉閉動作の所定位置からのモータによる自動閉鎖）のみを行う構成であってもよい。本実施例では扉の開放動作は手動で行うものであるが、図３８に示した符号番号の構成要素とその機能は、図２〜図１８のそれと同一である。例えば、扉閉鎖アーム１２の開き角度は、リンク４０，４１を介してポテンショメータ４２で検知されるようになっている。したがって、手動による扉開放で強制的にＣＷ方向に回動させられた扉閉鎖アーム１２を、図１８に示すように、実線位置に保持しても良いし、その後モータ駆動で点線位置まで退避させても良い。また、扉を閉鎖方向に閉じるときには、扉閉鎖アーム１２が引き込みピン２３を係止できる位置まで手動で閉じられると、この位置を距離センサで検知して以後モータ駆動で扉閉鎖アーム１２の面１４を介して扉閉鎖することとなる。
【００９５】
「スライド扉への適用」
上述した実施例は、回転支点を中心として開閉する回転式の扉について記載したが、本発明の適用例としては回転式扉に限定されるものではなく、冷凍室扉のような引き出し扉にも適用できる。引き出し式扉に適用した例を図３６から図３７を用いて説明する。
【００９６】
図３６から図３７において、扉開閉手段１０の構成は図２から図５に示した構成と同様であり、同等な構成については同じ符号を付して示す。引き出し扉１４５は、ガイドレール１４６に沿って移動できる構成であり、引き出し式に開閉できる。引き込みピン２３は引き出し扉１４５の底面中央部に設けられており、引き出し扉の閉位置をＣＬ位置、図５に示した回転扉がθだけ開いた状態に対応する、引き込みピン２３が閉鎖アーム１２の螺旋面１４にほぼ接した状態までの開き量をＳ、全開位置をＯｐとすると、引き出し扉１４５が閉じたＣＬ位置にあって、ユーザが図示しない扉開スイッチ８を押すと、モータ１８に所定時間の通電がなされ、開放アーム１３が矢印ＣＷ方向に回転して引き込みピン２３を矢印１４７方向に移動させ、引き出し扉１４５を矢印１４７方向に自動的に開く。引き出し扉１４５が開き量Ｓだけ開くと、引き込みピン２３は開放アーム１３の螺旋面１５から離反するので、引き出し扉１４５はユーザが手前に自在に引き出すことができる。
【００９７】
次に、引き出し扉１４５を閉じる動作について説明する。図３６および図３７において、引き出し扉１４５がユーザによって開位置Ｏｐから矢印１４８方向に閉じられて、開き量がＳとなるまで閉じられると、図５に示したと同様に第二の検知手段によって引き込みピン２３が開き量Ｓとなるまで閉じられたことが検出されるので、モータ１８に閉鎖方向に回転するよう通電がなされ、閉鎖アーム１２が矢印ＣＣＷ方向に回転して引き込みピン２３を矢印１４８方向に引き込んで、引き出し扉１４５を閉位置ＣＬにいたるまで閉じる動作を行う。このようにして、引き出し扉１４５を自動的に閉じる動作を行うことができる。
【００９８】
上記の構成によれば、冷蔵室のごとき引込式の扉を自動的に開閉することができる。
【００９９】
本実施例により示した扉開閉装置１０の動作を行う扉開放スイッチ８は、静電容量式のタッチセンサであってもよい。このタッチセンサの電極を取手に装着しておけば、扉を開けようと取手を握ったり、取手に手を触れたり、あるいは冷蔵庫に入れるものを両手で持っている場合には、肘など体の一部を触れることで扉の自動開放を可能にするものである。
【０１００】
また、扉開放スイッチは、圧力スイッチ式のフットスイッチでもよい。これを冷蔵庫設置床近傍に設置しておけば、冷蔵庫の前でこれを踏めば扉の自動開放を可能にする。これにより、扉２を開けるため扉開放スイッチ８を押すと、扉２は引き込みピン２３が開放アーム１３より力を受け開放される方向に移動する。したがって、高齢者や子供であっても容易に扉２Ｒを開けることができる。
【０１０１】
また、扉２を開放された状態からユーザが閉鎖すると、所定の位置まで扉が閉鎖された際には距離センサ９が扉２が閉じられたことを検出して扉開閉機構１０のモータを扉２を閉鎖する方向に回転させて扉を自動的に閉鎖することができ、さらには半ドアになった場合にも、それを検出して閉鎖することができるので、半ドア防止の効果がある。
【０１０２】
以上説明したように、本発明の扉開閉装置の主たる特徴は、扉の開放および閉鎖を電動で自動的に行い得るが、使用者が任意に手動で開閉操作を行うこともできるように構成されているため、停電等の時には手動で開閉操作が行える。また、停電後復帰したときは、扉の開閉状態をチェックし、扉開であれば自動的に閉鎖できるものである。
【０１０３】
そして、より具体的には、冷蔵庫の筐体に、アクチュエータの動作によって回転しまたは復帰できる、ドア開放アームとドア閉鎖アームとを備え、それぞれ、ドアに備えられた引込ピンと当接する側の一面を螺旋形状となし、さらにドア開放アームとドア閉鎖アームそれぞれの螺旋面を互いに相対する位置関係として配置している。
【０１０４】
扉に備えられた引き込みピンは、扉の閉状態では閉鎖アームの螺旋溝の回転支点の近傍まで進入して、筐体に所定の押圧力で押圧されており、ユーザが扉開スイッチを押すなどして扉を開く指示をした場合には、アクチュエータを動作してドア開放アームとドア閉鎖アームを扉を開放する方向に回転させ、前記引き込みピンはドア開放アームの螺旋面に沿ってドア開放アームの回転中心から離反する方向に移動して扉を自動的に開く。
【０１０５】
ユーザが扉を閉じる場合には、扉が所定の位置まで閉じられたことをドアセンサによって検知して、アクチュエータを開動作とは逆向きに動作して、ドア閉鎖アームを扉を閉じる方向に回転させ、前記引き込みピンをドア閉鎖アームの螺旋面に沿って案内されてドア閉鎖アームの回転に伴って回転支点に近づく方向に移動して扉を自動的に閉じることができる。また、本発明における駆動制御手段としては、扉の開閉機構を駆動制御するために、正逆回転可能なＤＣモータと、引き込み及び開放レバーの位置を検出するポテンションメータと、冷蔵庫筐体と扉との距離を検出する距離センサと、ＤＣモータの電流を検出する電流センサと、マイクロコンピュータからなる駆動制御部を備えている。また、扉開放操作を指示する扉開放スイッチを備えている。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施例に係る、冷蔵室のドアを左右両開きにする扉（いわゆる観音開き扉）を備えた冷蔵庫の全体構成を示す図である。
【図２】本実施例に関する扉開閉手段を備えた扉開閉装置の構成を示す斜視図（扉全閉時）である。
【図３】本実施例に関する扉開閉手段を備えた扉開閉装置の構成を示す斜視図（扉開時）である。
【図４】本実施例に関する扉開閉手段を備えた扉開閉装置の構成を示す平面図（扉全閉時）である。
【図５】本実施例に関する扉開閉手段を備えた扉開閉装置の構成を示す平面図（扉開時）である。
【図６】本実施例に関する扉開閉手段の構成を示す斜視図（扉全閉時）である。
【図７】本実施例に関する扉開閉手段の構成を示す斜視図（扉開時）である。
【図８】本実施例に関する扉開閉におけるトルク制限手段の構成を示す断面図である。
【図９】本実施例に関する扉開閉における駆動制御部の構成を示す図である。
【図１０】本実施例に関する扉開閉手段の扉全閉状態における動作状況を示す平面図である。
【図１１】本実施例に関する扉開閉手段の扉開放の初期状態における動作状況を示す平面図である。
【図１２】本実施例に関する扉開閉手段の扉開放の途上状態における動作状況を示す平面図である。
【図１３】本実施例に関する扉開閉手段の扉開放の途上状態における動作状況を示す平面図である。
【図１４】本実施例に関する扉開閉手段の扉全開状態における動作状況を示す平面図である。
【図１５】本実施例に関する扉開閉手段の扉閉鎖の途上状態における動作状況を示す平面図である。
【図１６】本実施例に関する扉開閉手段の扉全閉状態における動作状況を示す平面図である。
【図１７】停電時等において手動での扉開放の途上状態における動作状況を示す平面図である。
【図１８】停電時等において手動での扉開放の他の途上状態における動作状況を示す平面図である。
【図１９】本実施例に関する扉開閉手段のクラッチ手段における他の構成例を示す断面図である。
【図２０】本実施例に関する扉開閉手段のクラッチ手段における他の構成例の動作状況を示す部分断面図である。
【図２１】本実施例に関する扉開閉手段のクラッチ手段における他の構成例の別の動作状況を示す部分断面図である。
【図２２】本実施例に関するクラッチ手段における他の構成例の分解斜視図である。
【図２３】本実施例に関するクラッチ手段における他の構成例の分解斜視図である。
【図２４】本実施例に関する扉開閉手段による扉開放力の傾向を示す図である。
【図２５】本実施例に関する扉開閉手段による扉開放力の別の傾向を示す図である。
【図２６】本実施例に関する扉開閉手段の別の構成例を示す図である。
【図２７】本実施例に関する扉開閉手段の別の構成例における動作状態を示す図である。
【図２８】本実施例に関する扉開閉手段の別の構成例における別の動作状態を示す図である。
【図２９】本実施例に関する扉開閉手段のさらに別の構成例を示す図である。
【図３０】本実施例に関する扉開閉手段のさらに別の構成例における動作状態を示す図である。
【図３１】本実施例に関する扉開閉手段のさらに別の構成例における別の動作状態を示す図である。
【図３２】本実施例に関する扉開閉手段の異なる構成例を示す図である。
【図３３】本実施例に関する扉開閉手段の異なる構成例における動作状態を示す図である。
【図３４】本実施例に関する扉開閉手段の異なる構成例における別の動作状態を示す図である。
【図３５】本実施例に関する扉開閉手段の異なる構成例におけるさらに別の動作状態を示す図である。
【図３６】本実施例に関する扉開閉手段をスライド扉に適用した場合の構成を示す図である。
【図３７】本実施例に関する扉開閉手段をスライド扉に適用した場合の構成における動作状態を示す図である。
【図３８】本発明の扉閉鎖手段の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  冷蔵庫の本体筐体                ２  冷蔵室扉
３  回転支点                        ４  野菜室
５  製氷室                          ６  機能選択室
７  冷凍室                          ８  扉開放スイッチ
９  距離センサ                      １０  扉開閉手段
１１  回転支点                      １２  ドア閉鎖アーム
１３  ドア開放アーム                １４  螺旋面
１５  螺旋面                        １８  モータ
１９  カップリング                  ２０  ウォームギヤ
２１  ウォームホイール              ２２  ブラケット
２３  引き込みピン                  ２４  ピニオンギヤ
３０  クラッチ                      ３１  クラッチギヤ
３２  クラッチ出力ギヤ              ３３  外周ギヤ
３４  フック回転支点                ３５  突起
３６  フック                        ３７  ねじりスプリング
３８  凹部                          ３９  ストッパ
４０  第一のリンク                  ４１  第二のリンク
４２  ポテンショメータ              ４３  カムピン
５０  固定軸                        ５１  クラッチ軸
５２  クラッチ板                    ５３  クラッチ板
５４  加圧スプリング                ５５  ねじ
５６  第一のクラッチ板              ５７  凹部
５８  突起                          ５９  斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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